Outomatiese gordyn met Arduino: 6 stappe (met foto's)

2024 Outeur: John Day | [email protected]. Laas verander: 2024-01-30 07:26

Projek tyd!: Outomatiese gordynopener/nader.

Ek het wel 'n paar ander projekte gesien om die gordyne toe te maak en oop te maak (ek sou dit self wou bou).

Die meeste ander ontwerpe wat ek gesien het, is gebou met 'n vislyn. Ek wou nie 'n vislyn gebruik nie, want vislyne sal altyd op 'n stadium breek?

Vir hierdie outomatiese gordyn het ek 'n getande tandriem (met metaalhandhawing, so sterk) en 'n tydsberekening (20 tande) gebruik, wat ook vir sommige 3D -drukkers gebruik word.

Die doel was dat die gordyne outomaties oop- en toemaak as dit lig of donker word, en natuurlik 'n handmatige oorskrywing. Ek het ook 'n timer met 'n RTC oorweeg, maar tot dusver werk dit nou goed, sonder 'n RTC.

(vir 'n versameling foto's en films, het ek 'n gedeelde album geskep:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

Sien ook die kort handleiding en hierdie video van die eindresultaat:

gordyne toemaak-2

Stap 1: materiaal en gereedskap wat u benodig

Stap 1:

Versamel al die goed wat u benodig. Dit kan in ander situasies verskil.

Die materiaal wat ek gebruik het:

Die komponente

"Meganiese":

Tandriem vir 3D -drukkers: 3 of 6 meter, afhangende van die grootte van u venster/gordyn.

(byvoorbeeld: as u gordyn 1,5 meter moet dek, benodig u 'n gordel van 3 meter)

(bestel dit by AliExpress: GT2 -bandwydte 6 mm RepRap 3D -printer 10 mtr.)

20 tande katrol wiel

(het dit by AliExpress bestel: GT2 Timing Pulley 20 tande Aluminiumboring 5 mm geskik vir GT2 -band Breedte 6 mm RepRap 3D -drukker Prusa i3)

Gladde aswiel (sonder tande) (of 'n tweede vryrolrol)

Hout 20x10x1.8 cm

Hout 2x2x6 cm

Aluminiumstroke met skuifgat (soms word dit gebruik om prentrame op 'n muur te pas, ek het dit êrens laat lê)

'N Paar moere en boute van 5 mm

Sommige moere en boute van 3 mm

'N Paar skroewe en proppe om aan die muur vasgemaak te word

Aluminiumplaat 0,2x2x30cm, sny 4 stroke van 2x1,5 cm

Elektriese materiaal:

Arduino Uno R3

Krag verskaf 12V 2A (afhangende van watter motor u gebruik)

Motor met rat (60 tot 120 rpm)

Motorbestuurder L298n

Klein bord 3x2,5 cm

3 LED's

3 weerstande 220 of 330 ohm (stroombeperkende weerstande vir LED's)

LDR

1 weerstand 330 Ohm (analoge verdeler met LDR)

4 weerstande 10K (optrekweerstands vir skakelaars)

'N Paar opskrifte vir 'n klein bord

Drade (Dupont/Arduino-drade), manlik-manlik-manlik-vroulik

Koffer (115x90x55)

Skakel met drie posisies aan/uit/aan

2x (klein) rietrelais met magnete

Krimp buis/draad krimp

Gereedskap wat gebruik word:

Soldeerbout / soldeer

Boor

Sien

Skroewedraaiers

Warm gom

Tang

Draadstropper

Skêr

Geduld

Stap 2: Stappe om die modules te skep

Stap 2:

Eerstens was ek van plan om dinge so modulêr moontlik te maak: motorrig, tweede as, Arduino, motorbeheerder, aansluitkoppelvlak, omhulsel.

Ek het begin met die bou van die motorrigger en -aansluiting (vir die koppeling van die motor, rietskakelaars en LDR met die kontroleerder via 'n RJ45 -aansluiting) op 'n stuk hout.

Die geheel hang 'n bietjie af van watter motor u gebruik/gebruik, maar die sleutel is dat die gordel wat deur die katrol aangedryf word, baie naby die relings van die gordyn is (ongeveer 1 tot 1,5 cm. Langsaan).

Ek het 'n paar motors met ratte gelê, wat ek lank gelede by 'n professionele koffiebrouer gered het. Hulle was 24 volt met 'n rat wat die toerusting van die motor verminder tot ongeveer 120 omw / min wanneer dit op 24 volt was. Ek gebruik die motor op 12 Volt hier, so die toerental is ongeveer 60. Ek het 12 V gebruik omdat die Arduino ook aangedryf word met die kragtoevoer wat ek vir hierdie projek gehad het, en om die maksimum te verminder. watt vir die aansluiting (sien meer hieroor hieronder).

Bevestig die tandwiel aan die as van die motor/rat. Die as van die rat was 6 mm, die polswiel 5 mm. dus moes ek die gat van die polswiel groter as 6 mm boor.

Skep dan 'n houer vir hierdie gegewe motor en sny die hout uit sodat die motor en rat goed inpas en die rietskakelaars langsaan kan monteer, en dit met twee proppe en skroewe aan die muur kan heg.

Daarna gebruik ek 'n RJ45 -aansluiting (vroulik) om al die drade van die motor en twee rietskakelaars en 'n LDR aan te sluit. Die agt drade (4 pare) in 'n netwerkkabel is net genoeg om die werk te doen.

Die motor trek slegs tussen 0,1 en 0,3 ampère (met 12 volt, 1,2 tot 4 watt) (afhangende van die las wat dit uit die gordyn kry). 'N Enkele draad in 'n netwerkkabel (ten minste die wat ek het) kan maklik 10 watt behou. In werklikheid is die PoE -standaard 15 watt per paar, maar u benodig ook 'n goeie gesertifiseerde PoE -kabel.

En die gebruikte lengte van die kabel is slegs ongeveer 2 meter. Dit was egter my grootste bekommernis: sal die bedrading van die motor die krag wat die motor benodig, kan dra. Tot dusver geen probleme, geen opwarming van verbindings of drade nie, en ek het 'n sagteware -veiligheid ingebou: die motor kan en sal slegs 'n maksimum gegewe/gedefinieerde tyd loop (30 tot 50 sekondes, ook weer, afhangende van hoe lank dit sal neem om die gordyn toe te maak of oop te maak). U moet dit aanpas vir u eie situasie.

As hierdie tydsduur oorskry word, stop die motor en word nie weer deur die motorbeheerder bestuur nie. Die rede vir die oorskryde tydsduur moet dan ondersoek en opgelos word voordat u die Arduino/kontroleerder terugstel (trek net die netkabel uit/steek om terug te stel).

'N Reguit een tot een netwerkkabel sou ideaal wees, maar die meeste ethernetkabels (indien nie almal nie) sal 'n draai in die aansluiting hê, dus die gekleurde drade wat u aan die een kant gebruik, is nie dieselfde aan die ander kant nie, as u jy weet wat ek bedoel. U moet akkuraat tred hou met hoe u dinge omdraai.

Twee pare wat ek kon gebruik, die oranje en bruin pare was dieselfde aan beide kante, maar die blou en groen paar aan die een kant het 'n mengsel van die twee aan die ander kant geword. Geen probleem nie, solank u weet watter kombinasie van kleure aan die ander kant gekoppel is.

Stap 3: Skep die tweede as

Dit is 'n eenvoudige stap: kyk na die foto's. Maak 'n klein tuig met 'n tweede as waarop die gordel kan loop; ek het 'n aluminiumstrook met 'n skuifgat gebruik wat dit maklik maak om die regte spanning op die band te plaas. Heg dit naby die spoor aan die ander kant van die gordyn/venster vas. Sien foto.

Met 'n klein houtblok, aluminiumstrook met skuifstrook, bout van 5 mm en 2 moere wat op die foto aangebring is, en boor gate om aan die muur vas te maak met 'n paar proppe en skroewe naby die spoor aan die regterkant van die gordyn.

Stap 4: Die gordel

Die gordel:

Dit moet regtig presies gedoen word. Omdat ek verstelbare asse en rietskakelaars gebruik het, het ek 'n paar marges geskep, maar die lengte van die gordel moet redelik presies wees, en die ligging van die magnete en clips nog meer.

Ek het hierdie gordel by AliExpress gekoop, 'n 10 mtr versterkte tandriem (vir 20 tande katrolwiel (ook van/via AliExpress)), kos slegs 7,60 euro.

Uiteindelik het ek al die 10 meter opgebruik, een vir 'n gordyn van 3 mtr (dus het ek ongeveer 6 meter van hierdie gordel nodig gehad), en nog een vir 'n kleiner venster, 'n gordyn van 1,7 mtr, sodat nog 3,4 mtr gebruik is

Om die presiese lengte van die gordel te kry, moet u die motortuig en die asas op die gewenste plekke teen die muur monteer. Draai die band met genoeg spanning om die wiele en sny die band.

Boor 3 mm gate in die 4 aluminiumstroke van 0,2x1,5x2 cm. Klem twee stroke bo -op mekaar vas en boor drie gate (sodat die gate mooi in lyn is om die boute later deur te trek). Twee gate op die rande/punte en een iewers in die middel, maar maak seker dat die band tussen twee gate kan beweeg. Dit is om een stel stroke aan die gordel aan die een kant van die gordyn vas te maak, en die ander twee aluminiumstroke word gebruik om die twee ente van die gordel vas te maak/vas te klem met behulp van 'n klein stuk gordel van 1,5 cm lank (sien foto's).

Hierdie verbinding dien dus vir twee doeleindes, verbind die gordelpunte om 'n lus te maak, en dien as een van die twee gordynhegsels. Draai die moere stewig vas, sodat die gordel sterk genoeg is om die gordyn te trek en te stoot. Die krag is nie soveel nie, hoogstens 2 tot 3 kg (tensy iets verkeerd loop?!).

Die ander snit moet nog nie vasgemaak word nie, aangesien die posisie van hierdie snitte later vir die ander gordyn aangepas moet word.

Sodra die gordel klaar is, draai dit om die polswiel en aswiel en trek die band stewig vas met die verstelbare as/aluminiumstrook aan die een kant.

Moet nog nie die gordyne aan die clips vasmaak nie; u moet alles korrek toets en aanpas voordat u die gordyne kan heg.

Die snit wat nie die 'lus' -verbinding is nie, moet dus steeds' skuifbaar 'wees.

Stap 5: Die Arduino, motorbeheerder en koppelvlakbord

Die Arduino, motorbeheerder en koppelvlakbord.

Vir modulariteit het ek 'n klein koppelvlakbord (PCB) gebruik om die nodige kopstukke en weerstande te skep vir optrek en vir die LDR -verdeler, en dan alle drade van die RJ45 -aansluiting en handmatige oorskakelaarskakelaar met die vroulike koppe verbind.

Uiteindelik is die koppelvlakbord miskien 'n swak punt in die geheel, en was dit miskien onnodig, en direkte verbindings was miskien beter en makliker.

Die toewysing van penne op die Arduino is soos volg;

// toewysing van penne:

// A0 - LDR

// 0 + 1 - Seriële druk

// 2 - groen gelei

// 3 - gelei rooi

// 4, 5 - motorbestuurder L298n

// 6, 7 - GRATIS

// 8 - Top rietskakelaar - sluit (d)

// 9 - onderste rietskakelaar - oop (red)

// 10 - Handskakelaar oop

// 11 - Handskakelaar sluit

// 12 - GRATIS

// 13 - blink lewendige led (eksterne geel)

Sluit al die drade aan op die koppelvlakbord via die Arduino-drade (manlik-vroulik) volgens die pin-toewysings hierbo.

Soldeer die 3 LED's met die anode (langbeen) + weerstand aan die penne 2, 3 en 13 van die Arduino, en die katodes grond toe.

Ek het gebruik:

Speld 2 op groen, om die gordynopening aan te dui. (linker gordyn links van voor gesien)

Speld 3 aan rooi, om aan te dui dat die gordyn toemaak. (linker gordyn regs van voor gesien)

Speld 13 op geel vir lewendige flikkering (ek het dit egter nie meer gebruik nie, aangesien 'n knipper in die donker irriterend kan wees, maar is dit daar om te gebruik? (deur die DONKER- of LIG -aanduiding te gebruik om slegs gedurende die dag te flikker, is dit ook maklik moontlik).

In werklikheid het die programmering alles saamgegaan met die bou van hierdie kontroleerder. Die idee van die rooi en groen led het later gekom, en die gebruik van die geel word minder/nie belangrik nie.

Stap 6: Alles saamvoeg

Die kas gebou. Die omhulsel wat CASE115x90x55MM aan die buitekant is, binne was 'n bietjie kleiner (107x85x52, Boor 5 mm -gate vir die Leds, 'n 6 mm -gat vir die skakelaar, 'n 6 mm -gat vir die aansluitdraad/netwerkkabel en gate vir die Arduino -aansluiting en USB -aansluiting (wat maklik is om die Arduino te programmeer/bywerk)

Soldeer ook twee drade van die Arduino -aansluiting na die motorbeheerder. Die arduino word gevoed via hierdie eksterne kragaansluiting, en so ook die motorbeheerder.

Plaas die Arduino, motorbeheerder en PCB in die kas en verbind alle drade (LED's met 220 ohm weerstande, skakel met optelweerstands, en lei ook die ethernetkabel deur die gat na die printplaat en maak verbinding met die koppe.

Bevestig die motortuig aan die muur aan die linkerkant van die venster, die tweede aswiel aan die regterkant van die venster, sit die gordel om die katrolwiele, koppel die ethernetkabel aan op die RJ45 -aansluiting op die motorrigter, skakel aan die Arduino met slegs die USB eers.

Laai die program/firmware "curtain-2.ino" op, en toets die LED-waardes en rietskakelaars en handmatige swith via die Arduino IDE Serial monitor-uitset. Spesiale sorg vir die eerste toetse, afhangende van hoe u die motor aan die motorbeheerder gekoppel het, moet die motor teen die kloksgewys draai om die gordyn toe te maak en met die kloksgewys om die opening oop te maak. As dit nie korrek is nie, kan u die drade van die motorbeheerder of die printplaat kruis, of die funksie "motor_open ()" en "motor_close ()" herprogrammeer om die teenoorgestelde te doen. (Seinbeheer om met die kloksgewys te draai of teen kloksgewys).

Die magnete vir die rietskakelaars moet op die korrekte strategiese plekke geplaas word. As die clip vir die gordyn aan die regterkant op die regte plek is (dus ook ver regs, as die gordyn oop is), dan is die clip vir die linker gordyn ver links (gordyn oop) en die magneet vir die onderste rietskakelaar moet baie naby aan die linkerkant van die clip vir die linker gordyn wees (sien ook video en foto's).

Die magneet vir die boonste rietskakelaar moet dan bo -op die gordel in die middel van die venster wees (weer as die gordyn oop is). Die foto's en video sal dit duidelik maak.

Die boonste magneet beweeg na links (in die rigting van die motortuig), wanneer die gordyn toegemaak word, en moet die rietskakelaar aktiveer as die gordyne mekaar in die middel ontmoet (geslote posisie) As die rietskakelaar te laat geaktiveer is, het 'n (groot) probleem. Die motor sal probeer om die gordyne bymekaar te trek, maar dit is alreeds so, sodat die gordel gaan staan of gly, of die motorstalletjies wat hoë stroom trek. Dit is dus baie belangrik om dit in te stel, en dit geld natuurlik ook vir die sluitingsposisie. Maar dit het in elk geval nie baie tyd en moeite verg om dit aan te pas nie, maar om die magnete bo -en onderkant van die gordel vas te plak/vas te plak, moet u presies wees, met die skuifopsie van die rietskakelaars op die motorrigger, u het die marges om dit reg te stel: kyk na hierdie film vir 'n laaste toets

Die eerste film in hierdie gedeelde album is 'n toets van die gordel en die skakelaars:

photos.google.com/share/AF1QipNMP3QPAfzsXe…

U kan die handmatige swithride gebruik om dit te toets.

Deur die LDR te bedek/bloot te stel, kan u donker en lig naboots.

As die klemme op die gordel op die regte plekke stop, kan u die gordyne aan die klampe heg en die outomatiese sluiting en opening van u gordyne geniet:-)